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飛機(jī)機(jī)翼那么單薄,為什么能承受幾十噸重的引擎?

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機(jī)翼的主要構(gòu)件包含了翼肋、翼梁、桁條和蒙皮。機(jī)翼結(jié)構(gòu)的基本作用是構(gòu)成機(jī)翼的流線外形,同時(shí)將外載荷傳給機(jī)身。

機(jī)翼結(jié)構(gòu)在外載荷作用下應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和壽命。足夠的剛度既指蒙皮在氣動載荷作用下保持翼型形狀的能力,也包含機(jī)翼抵抗扭轉(zhuǎn)和彎曲變形的能力。

機(jī)翼最主要作用是產(chǎn)生升力,以支持飛機(jī)在空中飛行,也起一定的穩(wěn)定和操縱作用。

飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)主要是為了讓機(jī)翼在空中飛行的時(shí)候,將氣流切割成上下兩個(gè)部分,并且讓兩個(gè)部分產(chǎn)生差異。

飛機(jī)上升主要利用的就是壓力差。機(jī)翼上下表面形狀是不對稱的,空氣沿機(jī)翼上表面運(yùn)動的距離更長,自然流速更快。速度越快,氣壓越小,上下表面的壓力差就提供了升力。

當(dāng)飛機(jī)前進(jìn)的速度越大,這個(gè)壓強(qiáng)差,即升力也就越大,所以飛機(jī)起飛時(shí)必須高速前行。當(dāng)飛機(jī)需要下降時(shí),它只要減小前行的速度,其升力自然會變小。

飛機(jī)機(jī)翼是如何承受大重量的?在給定機(jī)翼自身重量的前提下,能夠安全地承受使用載荷(設(shè)計(jì)中會放大為設(shè)計(jì)載荷),靠的是結(jié)構(gòu)材料的正確選擇、結(jié)構(gòu)部件的合理布置以及結(jié)構(gòu)尺寸的精心設(shè)計(jì)分析與優(yōu)化。

①機(jī)翼材料的選擇

機(jī)翼的蒙皮傾向采用復(fù)合材料,承重結(jié)構(gòu)依然采用金屬材料。碳纖維復(fù)合材料的特性是重量輕承重大,非常適合用在飛機(jī)機(jī)翼上。

②機(jī)翼結(jié)構(gòu)部件合理布置及尺寸優(yōu)化飛機(jī)機(jī)翼之所以能夠承載大部分的重量,主要承重結(jié)構(gòu)就是機(jī)翼翼盒,它由非常輕便結(jié)實(shí)的碳纖維材料構(gòu)成,內(nèi)部由成百上千根骨架組成。所以我們別看飛機(jī)的機(jī)翼那么薄,其實(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和承重是非常厲害的。

在設(shè)計(jì)初始,設(shè)計(jì)人員就會將機(jī)翼的重量和整個(gè)飛機(jī)將會承載的最大重量加入設(shè)計(jì)和計(jì)算中,根據(jù)整個(gè)最大重量來進(jìn)行整個(gè)機(jī)翼的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。任何一架新型飛機(jī)在投入市場之前,都會進(jìn)行無數(shù)次的測試。

大部分民航飛機(jī)的油箱都位于機(jī)翼的位置,很多人可能會好奇,飛機(jī)那么龐大、空間那么多,為什么非要把油箱裝在機(jī)翼上呢?

其實(shí)飛機(jī)看起來非常龐大,但是大部分空間都是預(yù)留給乘客和機(jī)載設(shè)備的,真正留給油箱的空間很少,但是機(jī)翼部分卻成為了裝油的好地方,因?yàn)闄C(jī)翼承重能力足、空間大,并且在機(jī)翼處裝油還有助于飛機(jī)飛行時(shí)的平穩(wěn)。總的來說,飛機(jī)機(jī)翼的優(yōu)異性能,主要取決于本身先進(jìn)的材料,再加上獨(dú)特的機(jī)翼設(shè)計(jì),和有針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出的優(yōu)化,保證了飛機(jī)在飛行過程中的安全穩(wěn)定。

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評論
沖沖
大學(xué)士級
空氣沿機(jī)翼上表面運(yùn)動的距離更長,自然流速更快。速度越快,氣壓越小,上下表面的壓力差就提供了升力!
2023-08-26
尖刀情懷永遠(yuǎn)跟黨走
大學(xué)士級
飛機(jī)機(jī)翼雖然單薄,其設(shè)計(jì)卻是十分精巧。采用金屬骨架與碳纖維等復(fù)合材料,采取網(wǎng)格預(yù)應(yīng)力,不僅重量輕、強(qiáng)度大、綱性強(qiáng),油箱也放置在機(jī)翼內(nèi),引擎也掛置在機(jī)翼下,這就是科技的作用!
2023-08-26
李海劍
太傅級
飛機(jī)機(jī)翼的優(yōu)異性能,主要取決于本身先進(jìn)的材料,再加上獨(dú)特的機(jī)翼設(shè)計(jì),和有針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出的優(yōu)化,保證了飛機(jī)在飛行過程中的安全穩(wěn)定。
2023-08-25